如图所示，光滑绝缘细杆竖直放置，它与以正电荷Q为圆心的某圆交于B、C两点，质量为m、带电荷量－q的有孔小球从杆上A点无初速度下滑，已知qQ，AB=h，小球滑到B

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如图所示，光滑绝缘细杆竖直放置，它与以正电荷Q为圆心的某圆交于B、C两点，质量为m、带电荷量－q的有孔小球从杆上A点无初速度下滑，已知qQ，AB=h，小球滑到B点时的速度大小为求：
（1）小球由A到B的过程中电场力做的功；
（2）A、C两点的电势差

答案

（1）小球由A到B的过程中电场力做功
（2）A、C两点电势差为

解析

因为Q是点电荷，所以以Q为圆心的圆面是一个等势面，这是一个重要的隐含条件。由A到B过程中电场力是变力，所以不能直接用W=Fs来解，只能考虑应用功能关系。
（1）因为杆是光滑的，所以小球从A到B过程中只有两个力做功：电场力的功W_AB和重力的功mgh，由动能定理得：
W_AB+mgh=，
代入已知条件v_B=得电场力做功

（2）因为B、C在同一个等势面上
所以φ_B=φc，即U_AB=U_AC
由 W_AB=qU_AB
得 U_AB=U_AC= =
故A、C两点电势差为

举一反三

如图所示，一对平行金属板水平放置，板间距离为d，板间有磁感应强度为B的垂直于纸面向里的匀强磁场，将金属板接入如图所示的电路，已知电源的内电阻为r，滑动变阻器的总电阻为R，现将开关K闭合，并将滑动触头P调节至距离电阻R的右端为其总长度的1/4时，让一个质量为m、电量为q宏观带电粒子从两板间的正中央以某一初速度水平飞入场区，发现其恰好能够做匀速圆周运动。
（1）试判断该粒子的电性，求电源的电动势；
（2）若将滑动触头P调到电阻R的正中间位置时，该粒子仍以同样的状态入射，发现其沿水平方向的直线从板间飞出，求该粒子进入场区时的初速度；
（3）若将滑块触头P调到最左边，该粒子仍以同样的状态入射，发现其恰好从金属板的边缘飞出，求粒子飞出时的动能。

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如图所示，质量为m、带电荷量为+q的小球（可看成质点）被长度为r的绝缘细绳系住并悬挂在固定点O，当一颗质量同为m、速度为v₀的子弹沿水平方向瞬间射入原来在A点静止的小球，然后整体一起绕O点做圆周运动。若该小球运动的区域始终存在着竖直方向的匀强电场，且测得在圆周运动过程中，最低点A处绳的拉力T_A=2mg，求：

（1）小球在最低点A处开始运动时的速度大小；
（2）匀强电场的电场强度的大小和方向；
（3）子弹和小球通过最高点B时的总动能。

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如图所示，水平轨道与直径为d=0.8m的半圆轨道相接，半圆轨道的两端点A、B连线是一条竖直线，整个装置处于方向水平向右，大小为10³V/m的匀强电场中，一小球质量m=0.5kg,带有q=5×10^-3C电量的正电荷，在电场力作用下由静止开始运动，不计一切摩擦，g=10m/s²，
（1）若它运动的起点离A为L，它恰能到达轨道最高点B，求小球在B点的速度和L的值．
（2）若它运动起点离A为L=2.6m，且它运动到B点时电场消失，它继续运动直到落地，求落地点与起点的距离．

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真空中的光滑水平绝缘面上有一带电小滑块，开始时滑块静止。若在滑块所在空间加一水平匀强电场E₁,持续一段时间后立刻换成与E₁相反方向的匀强电场E₂。当电场E₂与电场E₁持续时间相同时，滑块恰好回到初始位置，且具有动能E_K。在上述过程中，E₁对滑块的电场力做功为W₁，冲量大小为I₁；E₂对滑块的电场力做功为W₂，冲量大小为I₂。则（）

A．I₁=I₂	B．4I₁=I₂
C．W₁=0.25E_k，W₂="0.75" E_k	D．W₁=0.20E_k，W₂="0.80" E_k

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在绝缘水平面上放一质量m=2.0×10^-3kg的带电滑块A，所带电荷量q=1.0×10^-7C.在滑块A的左边l=0.3m处放置一个不带电的绝缘滑块B，质量M=4.0×10^-3kg，B与一端连在竖直墙壁上的轻弹簧接触(不连接)且弹簧处于自然状态，弹簧原长S=0.05m.如图所示，在水平面上方空间加一水平向左的匀强电场，电场强度的大小为E=4.0×10⁵N/C，滑块A由静止释放后向左滑动并与滑块B发生碰撞，设碰撞时间极短，碰撞后两滑块结合在一起共同运动并一起压缩弹簧至最短处(弹性限度内)，此时弹性势能E₀=3.2×10^-3J，两滑块始终没有分开，两滑块的体积大小不计，与水平面间的动摩擦因数均为μ=0.5，g取10m/s².求:

(1)两滑块碰撞后刚结合在一起的共同速度v；
(2)两滑块被弹簧弹开后距竖直墙壁的最大距离s.

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